1、高速铁路桥梁板式无碴轨道施工技术摘 要：高速铁路无碴轨道对线路稳定性和平顺性的极高。本文对高速铁路桥梁板式无碴轨道的施工技术进行简单探讨。 关键词：高速铁路；无碴轨道；施工技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 一引言 沪宁高铁是我国第一条设计速度大于 200km/h 的高速铁路。其中双何特大桥全长 703.33m,梁体为单线箱梁,桥梁位于两个曲线及其间的夹直线上,纵坡为 9.9和-1.5。为提高旅客乘坐的安全性、舒适性,减小桥梁振害,桥上采用了板式无碴轨道。 二. 无碴轨道结构设计及特点 板式无碴轨道是由预制的轨道板、混凝土底座，以及介于两者之间的 CA 砂浆填充层组成，在两块轨道板
2、之间设凸形挡台以承受纵、横向水平力。京沪高速铁路设计时速 350kmh，总投 2209.4 亿元，总工期为 5年左右。该铁路为新建 I 级干线，全长 144km，速度目标值160200kmh，最小曲线半径 1600 m，限制坡度 6。无碴轨道试验段位于遂渝引入工程新北碚嘉陵江大桥(含)一蒋家桥大桥(不含)，正线全长 13.157 km，其中路基总长 5.398 km；特大桥、大桥、中桥各一座，总长 0.711 km，嘉陵江大桥 94m+168m+84m 刚构桥为目前世界上铺设无碴轨道的跨度最大的桥梁；隧道 4 座，全长 6.980 km；无碴道岔 8 组，其12 和 18 道岔各 4 组。 三
3、.高速铁路桥梁板式无碴轨道施工技术 1. 施工方案 板式无碴轨道的施工方案如下：采用左右线先后施工，通过工作面的逐步前移，完成底座混凝土施工；施工所需的钢筋、混凝土、轨道板、钢轨、扣件等物料由施工便道运输到现场；自行研制的轮胎式双向行驶轨道板运输车将轨道板从横洞运输到铺设现场，龙门吊吊装就位，三向千斤顶调整轨道板；移动式 CA 砂浆灌注车拌和灌注 CA 砂浆；长钢轨推送列车推送钢轨入槽；移动式接触焊列车焊接长钢轨；移动式灌注小车施工充填式垫板；GRP3000 轨道检测系统检测轨道状态。 2. 施工前质量控制要点 由于板式无碴轨道施工完成后，轨道线型维修调整的余量有限，因此，在施工之前，保持基础
4、稳固，后期变形小是主要的关键项目，具体表现在： 1） 、调高扣件的可调量最高为 30mm，因此要求预应力混凝土梁自无碴轨道结构施工之日起产生的残余徐变上拱度不大于 10 毫米，无碴轨道底座施工完成后，墩台沉降量不超过 20 毫米。为此施工单位在无碴梁体上和墩台上分别建立观测点，对无碴轨道箱梁残余徐变上拱度及墩台沉降量进行观测。 2） 、无碴梁架设精度要求严格控制，确保梁面实设高程符合箱梁架设技术条件。无碴轨道结构施工前，按精度要求对梁面实设高程进行精测。无碴轨道结构施工不早于箱梁张拉完毕后 60 天。 3） 、严格控制方向及标高，施工前，在无碴轨道施工范围内对线路的中线、高程进行贯通闭合测量及
5、平面控制测量，在桥附近选取两个相邻的定测导线点通过桥面做闭合环导线。 4） 、板式无碴轨道施工为自下而上，施工控制是由上反推至下，施工误差积累于底座顶面，由 CA 砂浆调整层进行调整，施工单位根据设计轨面高程及钢轨、扣件、轨道板尺寸反算 CA 砂浆需设厚度，当其值在3980mm 范围内时，底座可按设计厚度施工，当反算所得 CA 砂浆需设厚度超出上述范围时，底座厚度应相对其设计值进行调整，且调整量应符合限值。底座施工完成后，应对其顶面高程进行精测，确保底座高程符合设计要求。 3.轨道板制造。 轨道板是板式无碴轨道的重要组成部分之一,列车荷载和振动等产生的巨大能量均由其传给桥梁。轨道板的平整度、预
6、埋件位置直接影响铺轨质量。轨道板的制造尺寸要求精度高，板式轨道一旦铺设成型后线路的平顺性只能靠扣件的调整量来调整，因此轨道板只有严格控制公差才能保证有足够的精度。轨道板预制采用钢模板，便于加工、具有可靠的稳定性，不易变形、翘曲，耐久性较好，适于大量生产。 4. 底座混凝土基础 底座混凝土基础是板式无碴轨道基础的找平层及桥上曲线段超高设置的调整层，施工的关键是施工控制测量及凸形挡台的准确定位。凸形挡台模型的安装，曲线段遵循调平、对中、再调平的原则，反复调整直至满足要求为止。将底座结构钢筋与预埋基础连接钢筋、凸形挡台钢筋绑扎成整体骨架。钢筋交叉点采取绝缘措施，以保证轨道电路的传输。依据 CP控制点
7、或加密基桩支立底座模板，曲线地段应满足曲线超高的设计要求，同时应考虑底座顶面合理的排水坡度。检查钢筋及模板状态并检测钢筋骨架绝缘性能，符合要求后灌注底座混凝土。混凝土采用集中拌和，由罐车运输到施工现场，机械振捣。在底座混凝土拆模后 24h，进行凸形挡台的施工。在混凝土未达到设计强度之前，严禁各种车辆在底座上通行。凸形挡台采用圆形钢模，并设有加强肋。挡台模型支立时采用精密测量的办法控制其位置，进行反复对中调平，使其距离的偏差小于5mm；与线路中心线的偏差小于 7mm。凸形挡台混凝土的灌注、振捣应采用插入式振捣器。凸形挡台施工达到设计高程后，抹平表面，测设加密基标，为轨道板的铺设做好准备。 5.
8、轨道板铺设、调整 轨道板在预制场内集中生产，采用运板车运输到铺设地点，龙门吊吊装就位，三向千斤顶精调对位。轮胎式轨道板运输车可以双向行驶，一次最大载重为 4 块轨道板，吊装完成后，上紧加固螺栓及加固装置，防止轨道板运输过程中移位。清理底座混凝土顶面，不得有杂物和积水。并预先在两凸形挡台问的底座表面按设计位置放置支撑垫木。将 CA 砂浆灌注袋铺设就位，保证 CA 砂浆灌注袋位置居中、平展，曲线地段 CA 砂浆灌注袋进行必要的加固。支撑垫木处 CA 砂浆袋先进行折叠，待轨道板调整时抽出垫木，铺展 CA 砂浆灌注袋。轨道板运输到位后，龙门吊吊装轨道板，人工辅助就位。曲线地段每块轨道板必须按相应的偏转
9、角放置。轨道板大致就位后，安装轨道板支撑装置，由三向千斤顶将轨道板顶起，抽出支撑垫木，铺展 CA 砂浆灌注袋。用钢板尺精确测量两相邻凸形挡台问的纵向距离，旋转三向千斤顶上的纵向调整装置，将轨道板调整至两凸形挡台的中央位置，保证轨道板与凸形挡台之间的间隔相同。旋转三向千斤顶的横向调整装置，使轨道板上中心线与凸形挡台上两轨道板铺设基标连线重合。利用水准仪测量轨道板上 4 个点的高低。测量位置在轨道板承轨槽位置。通过三向千斤顶顶升或下降使轨道板的高程达到设计要求。曲线地段轨道板高低的调整要满足线路设计超高的要求。曲线且处于线路纵坡地段的轨道板高程调整应兼顾四点进行调整，最高点按负偏差调整，最低点按正
10、偏差调整，使每点的高差均在偏差允许范围内。轨道板状态符合要求后，拧紧支撑螺栓，拆除三向千斤顶。 6. CA 砂浆灌注。 CA 砂浆配合比设计首先选定水泥、砂、乳化沥青的比例，在满足强度及弹性模量指标前提下，通过水量的加减调整流动度，通过乳化沥青内掺加表面活性剂，调整流动度及可工作时间；通过消泡剂及引气剂的掺量调整空气含量；通过铝粉的掺量调整膨胀率；反复进行试验，根据影响性能的各种因素调整配合比，直至合格。现场配合比的修正在基本配合比的基础上，根据现场的实际情况及使用的搅拌机的拌和容量，对基本配合比进行修正，求出现场施工配合比。CA 砂浆的配制 CA 砂浆的拌和采用移动式 CAM1000 型砂浆
11、搅拌机，其原材料的投入顺序如下：乳化沥青一水(消泡剂)一细骨料(砂)一混合料一水泥(引气剂)一铝粉。CA 砂浆现场配制时，应根据原材料及环境温度进行现场试验，确定适宜的搅拌速度与时间。在灌注时，要注意： 由砂浆袋一侧的灌注孑 L 进行灌注，灌注过程中应防止空气的进入。 一块板下 CA 砂浆宜一次灌注完成。灌注完成 24 h，且 CA 砂浆强度达到 0.1Mpa 时，拆除支撑螺栓。 7. 轨道状态调整。 充填式垫板的充填厚度以 46mm 左右为宜，超出部分应在铁垫板下垫入预制的调高垫板。在每块轨道板范围内，每股钢轨的轨底与板顶之间插入 3 个调整垫块，调整垫块前后的扣件必须按规定的扭矩拧紧，其它
12、扣件螺栓用手拧紧即可。 四.结束语 板式无碴轨道结构新颖，施工技术含量高，施工工艺复杂，无碴轨道经过工程实践，采用专门设计的整体钢模，实现了轨道板工厂化制造，模板及预埋件的安装、钢筋的加工和制作、混凝土施工、预应力施工、压浆和封端等工序，以及混凝土底座、凸型挡台、铺板、CA 砂浆灌注、无缝线路的铺设等工序实现了流水作业，大板制造和铺设过程中严格质量控制，严格工序检验，保证轨道板制造、铺设的质量，保证 CA 砂浆灌注质量，保证轨道工程的铺设质量和铺设精度。 参考文献： 1李俊.高速铁路桥梁板式无碴轨道施工技术J.桥梁设,2003,(4):54-56. 2李俊.桥梁板式无碴轨道施工技术J.铁道工程学报,2003,(3):44-50. 3王效国.板式无碴轨道施工技术D.西南交通大学,2007. 4张安营,刘辉.客运专线无碴轨道底座板钢筋施工技术C./2008年中国工程科学高层论坛暨京沪高速铁路桥梁建设技术及工艺设备材料交流研讨会论文集.2008:385-388. 5王青蕊,滕小军,刘辉等.博格板式无碴轨道 CA 砂浆施工技术C./2008 年中国工程科学高层论坛暨京沪高速铁路桥梁建设技术及工艺设备材料交流研讨会论文集.2008:373-377.
